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1、1,北京市新源街热力隧道穿越地铁工程,施工方案及应急预案汇报,演示稿,2013年9月4日,2,汇报内容,一、工程概况简介 二、施工总体部署 三、施工进度计划 四、主要施工方法 五、监测方案 六、雨季施工方案 七、道路沉降原因分析及对策 八、道路专项预案 九、应急预案,3,一、工程概况简介,1.1 工程概况 本工程起点为18#井西北侧的变形缝处，设计终点为19#井，全长164.75m。18#井位于香河园路东侧的街心公园内，19#井位于新源街，两点之间从西北至东南依次为地铁机场线东直门三元桥地下区间隧道、首都机场高速路，均为东北-西南走向。新建热力管线需横穿首都机场高速路，为保证地面交通的正常运行
2、，新建热力隧道采用浅埋暗挖法施工。施工总平面如图1-1所示。 热力隧道穿越首都机场高速道路为城市快速路，为三幅路型式。其中主路为双向6车道，车行道宽度14.75m；东侧辅路宽度12m，人行步道6.5m。另机场高速路西侧绿化带与街心公园之间为砖砌挡土墙，高度约2.5m。 隧道施工前，已委托北京信元昌同位素技术有限公司对穿越段隧道上方20m宽度范围内首都机场高速道路进行雷达检测，结论为道路及其下方未见轻微扰动以上异常。,4,图1-1施工总平面图,一、工程概况简介,5,一、工程概况简介,图1-2 19#竖井断面图 单位:mm,1.2工程设计概况 1.2.1热力19#检查井 19#施工竖井兼永久检查井
3、，检查井为矩形断面，内净空尺寸为5m10m，井深13.894m，采用倒挂井壁法施工，初衬为300mm厚C20喷射混凝土+钢格栅，二衬为抗渗等级P8的C40模筑混凝土，厚650mm。其断面形式见图1-2。,6,一、工程概况简介,图1-3 隧道标准段断面图 单位:mm,1.2.2 热力隧道 新建热力隧道采用浅埋暗挖法施工，采用直墙拱顶断面，净宽3.6m，直墙高1.4m，拱矢高1.1m，埋深约7.438.98m，复合式衬砌结构。隧道采用300mm厚C20喷射混凝土+钢格栅+钢筋网。二衬结构顶、底板及侧墙为350mm厚的C40模筑防水混凝土，抗渗等级为P8。隧道初衬与二衬之间设附加柔性防水卷材。其断面
4、形式见图1-3隧道横断面图。,7,一、工程概况简介,1.3 工程环境 1.3.1地下管线 机场高速道路下方管线主要有电信、电力、雨水、上水等管线，其中电信、电力管线埋深较浅，施工对其影响较小，两条700雨水管线距离较近，分别位于隧道上方分别为4.04m、4.59m，均与隧道呈正交；施工至雨水管线时加强保护及防坍塌措施。 1.3.2工程地质条件 根据地下水位咨询报告以及设计图纸，热力隧道主要穿越地层为细砂、粉砂层，粘质粉土、粉质粘土层。但在实际施工过程中，隧道断面范围内土质为粘土，密实度较好，含水量较大但无明水渗流等恶劣现象。,8,1.3.3工程地质及水文地质对工程的影响评价 根据2012年9月
5、7号地下水位咨询报告显示，地下水类型为潜水和承压水，未见上层滞水。 1、潜水（一），水位标高为37.0237.18m，水位埋深为2.282.45m。含水层为砂质粉土粘质粉土层及粉细砂层，主要接受侧向径流补给，并以侧向径流、向下越流补给给承压水及人工开采的方式排泄。 2、承压水（三）：水头标高为32.4332.51m，水头埋深为6.957.04m，水头高度约为8m，含水层为粉砂层，主要接受侧向径流和越流补给。以侧向径流、向下越流补给给承压水及人工开采的方式排泄。,一、工程概况简介,9,1.3.4工程地质及水文地质对工程的影响评价 热力隧道开挖范围内存在粉细砂、粉质粘土，采用暗挖法施工时应采取超前
6、注浆等措施防止突发性的涌砂、坍塌等不良地质问题。 根据水文勘察资料，隧道施工范围内存在承压水，需在竖井及隧道开挖面向外1.5m范围内施作帷幕注浆止水。在施工过程中，洞内增加临时集水坑，集中抽排至地面沉淀池后，排入市政污水管线。 本工程帷幕注浆主要有两方面作用，一是止水，注浆后要求土体渗透系数110-7cm/s；二是加固改良土体，注浆加固后土体的单轴抗压强度0.6MPa。,一、工程概况简介,10,图1-4 地质断面图,11,1.4新建热力隧道与机场高速道路的关系 新建热力隧道下穿首都机场高速道路，与高速公路呈正交，覆土约9.39.7m。,一、工程概况简介,图1-5 隧道上穿机场线平面位置关系示意
7、图,12,二、施工总体部署,2.1总体施工顺序 根据现场情况，本工程隧道开挖拟采用单向施工，即从19#竖井向18#竖井进行施工。全部隧道的初衬结构施工完毕后进行二衬施工，二衬施工由18#竖井向19#竖井方向进行。总体施工顺序流程详见图2-1。,图2-1 总体施工顺序流程图,14,二、施工总体部署,2.2 总体施工方法 2.2.1 竖井施工 竖井采用倒挂井壁法施工，井身为人工分块对称开挖；喷砼采用工艺；二衬采用组合定型钢模+满堂红脚手架；砼浇注采用泵送法；竖井二衬由下向上进行施工。 2.2.2隧道施工 隧道采用正台阶法进行开挖，施工由19#井向18#井方向进行。开挖采用人工开挖一次成型；运输采用
8、无轨运输；喷砼采用工艺；二衬采用组合定型钢模+满堂红脚手架；砼浇注采用泵送法。洞内通风采用1台大功率轴流风机完成，风机放于地面上，距离竖井满足相关规范要求，竖井内布置1根300mm拉链式软管，延伸至隧道作业面供正洞供风。,15,三、 施工进度计划,3.1施工进度计划 3.1.1整体进度安排 本工程计划工期为200日历天，开工日期为2013年5月10日，竣工日期为2013年11月25日。 3.1.2形象进度指标 竖井：1.0m/每天； 隧道开挖支护作业：2.0m/每天； 隧道二衬作业：一组/7天； 3.1.3预计下穿高速道路段时间 依据以上形象进度指标并经初步核算，新建隧道经过机场线左右区间之间
9、的时间为： 初支施工：2013年8月5日2013年9月14日，共41d； 二衬施工：2013年10月25日2013年11月15日，共20d； 合计：61d。,16,四、主要施工方法,4.1 竖井施工 竖井平面开挖尺寸11.9m6.9m，井深13.89m，采用倒挂井壁法施工，施工工艺流程见图4-1。,图4-1 竖井初支施工工艺流程图,17,四、主要施工方法,竖井施工方法 竖井采取人工由上而下、分侧分块开挖，一侧喷砼支护后再进行另一侧开挖。竖井每500mm开挖一层，格栅喷混支护一层。竖井开挖过程中，在设计标高位置及时架设H型钢横撑。 因本工程地下存在承压水，竖井开挖至承压水水位上方时1m时，格栅封
10、闭前从格栅腹部向外侧土体打设长2.5m超前小导管，环向间距300mm。小导管采用风镐顶入，小导管外插角为1015注浆范围为竖井开挖面向外1.5m范围内，注水泥水玻璃双液浆，水灰比根据现场实际情况实验后确定，注浆压力控制在0.5mpa左右。 如竖井帷幕注浆止水效果不能满足开挖条件，则采用全断面注浆的方式进行止水。（隧道与竖井相同）,18,四、主要施工方法,图4-2 竖井超前注浆示意图,19,四、主要施工方法,竖井二衬采用顺作法施工，施工顺序为：底板施工井壁施工中层板施工顶板施工。竖井底板一次性施工，处理底板基面，铺设柔性防水层，绑扎钢筋，浇筑混凝土。井壁按高度分层施工，顶板与最后一组井壁同时施工
11、。井壁和顶板采用48钢管满堂红脚手架支撑体系，模板采用定型钢模，混凝土为泵送砼，采用插入式振动棒进行振捣作业。最后进行铺设顶板防水层，防水保护层、土方回填施工。,20,四、主要施工方法,4.2 隧道正常段施工 4.2.1马头门施工 马头门范围内连接筋加密 施做大管棚及注浆 大管棚为5m长108无缝钢管，环向间距300mm，采用夯管法施工，注水泥浆对周围土体进行加固。 分部破除马头门处井壁砼，架立马头门钢格栅 马头门洞口处前三榀格栅密排 4.2.2上穿段隧道开挖初支施工 暗挖隧道采用“台阶法”施工。 施工步序 “台阶法”施工步序图详见图4-3，纵向开挖示意图见图4-4。,21,图4-3 “台阶法
12、”施工步序图,22,四、主要施工方法,图4-4 纵向开挖示意图图,23,四、主要施工方法,施工方法 帷幕注浆施工方法 热力隧道开挖前采用帷幕注浆的方法对隧道开挖面向外1.5m范围内土体进行注浆隔水，帷幕注浆采用分段施工的方法，帷幕注浆每循环施做长度为12米，开挖9米，留3米作为预留止浆段，注浆管采用503.5mm热轧无缝钢管，水平间距400mm，竖向间距400mm，呈梅花型布置。注浆浆液为水泥-水玻璃双液浆，注浆压力不大于0.5 MPa。 注浆加固范围如图4-5、4-6所示。,图4-5 注浆加固范围断面图,24,四、主要施工方法,图4-6 注浆加固范围剖面图,25,四、主要施工方法,施工前选取
13、第一段为注浆实验段，根据注浆实际效果可对注浆压力、注浆量、注浆范围、孔位间距、浆液类型等注浆参数进行调整，要求加固后土体的单轴抗压强度不小于0.6MPa ，土体渗透系数110-7cm/s。,26,四、主要施工方法,1)掌子面封闭 注浆施工前，须对掌子面进行喷混凝土封闭处理，喷射混凝土厚度不得小于30cm，必要时安放钢筋网片，确保注浆时不产生裂缝和隆起。 2)钻孔 在隧道内注浆室搭设放置钻机平台, 平台必须牢固平稳,保证钻机移动灵活,使放射孔角度控制在规定范围内,操作机具灵活方便,搅拌机和注浆机合理安放在隧道底板上。 钻孔前将注浆孔位编号并计算好注浆管外插角度及两端高差，将注浆管孔位用红油漆标出
14、；钻机就位后采用水准仪高差，施工过程中按频次复查以保证成孔精度。 采用地质钻机按标出的孔位垂直于结构面进行钻孔，钻孔采用跟管钻进工艺，即注浆管即为钻杆。注浆管前端安设50mm钻头，成孔直径为50mm，注浆管加工成花管每2米一节，并在两端加工丝扣，连接时采用内套管连接。钻孔顺序为：先上后下，先外后内。,27,四、主要施工方法,在钻孔过程中应做好详细的钻孔记录，以利于注浆作业施工； 分层钻孔，每层钻孔施工高度1.8m；钻完一层立即进行本层注浆，达到效果后方可进行下层注浆。 3)浆液配制 水泥浆的配制 首先在搅拌机中加入水，启动搅拌机，根据计算，加入水泥，强力搅拌，混合均匀，待用。 水玻璃的稀释 首
15、先在拌浆桶中加入40Be浓水玻璃，然后加水稀释，用玻美计测试浓度，进行搅拌，当达到35Be浓度时，待用。,28,四、主要施工方法,4)注浆施工 采用双液注浆泵进行注浆作业。 注浆注浆采用分段后退式注浆工艺，由内向外逐段注浆。注浆前，使用清水清管，同时观测清水回流情况，存在回流的部位在后退式分段注浆前先对其注浆封堵，尽量做到低压扩散注浆，确保地层预注浆加固效果。注浆时在每层做到由外向内，由上至下进行注浆，外层整体注浆完成，再进行内层注浆管注浆，必要时可进行补管注浆，直至结构背后形成注浆带。注浆过程中应做好详细的注浆记录，并对浆液进行凝胶时间的测定，确保注浆施工效果。 5)效果检查 注浆结束后，对
16、注浆效果进行检查评价，从而确定注浆质量，为下一步施工提供依据和保障。,29,四、主要施工方法,超前支护（视超前帷幕注浆效果而定） 超前支护采用423.25mm，L=2500mm、环向间距300mm的超前小导管注水泥浆，注浆压力不大于0.5mpa。 开挖方法 隧道采用台阶法开挖，上下台阶纵向步距控制在35m以内，开挖时留核心土（纵向长度12m，高0.5m），最后挖除核心土初支封闭成环。 初期支护 本工程由钢格栅和喷射混凝土联合组成初期支护体系。钢格栅纵向间距为0.5m，当遇到特殊困难地段，可适当减小格栅间距。,30,四、主要施工方法,4.2.3隧道二衬施工 防水卷材为双层聚乙烯丙伦复合卷材，采用人工铺贴法。 二衬支撑采用“组合钢模+满堂红脚手架”体系。 混凝土采用泵送砼，采用插入式振动棒、附着式振捣器进行振捣作业。,31,五、监测方案,5.1监（视）测内容 监测项目及监测频率见表5-1、表5-2，监测管理控制值见表5-3。
